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인공지능의 이해(1528 한아람) - Coggle Diagram
인공지능의 이해(1528 한아람)
인공지능의 원리
인공지능: 인간의 지능이 갖는 학습, 추론, 탐색, 추론 등의 능력을 모방하여 컴퓨터로 구현한 시스템이나 구현하려는 컴퓨터 과학 기술
카메라, 마이크, 각종 센서 등을 통해 입력받은 데이터는 빅테이터로 쌓이게 된다. ㅡ> 빅데이터를 학습한 인공지능은 탐색과 추론을 통해 판단을 한다.
인공지능의 특성
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튜링 테스트
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한계
겉보기 대화 능력만을 지능으로 인정해, 인공지능 연구를 대회 모방에 치중하게 만들었다.
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인공지능을 활용한 문제 해결 사례
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심리 상담 센터: 적용된 앱을 이용하여 어린아이의 그림을 분석, 심리 상태 파악
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인공지능이 적용되지 않은 소프트웨어
- 고정된 단순 직업이나 반복되는 작업을 처리
- 입력 데이터가 같으면 이를 처리하는 시간, 결과가 같다.
VS
인공지능 적용된 소프트웨어
- 추론이나 예측하는 직업이 가능
- 데이터 기반의 기계학습을 구현한 인공지능의 경우, 학습을 통해 성능이 개선되기 함
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인공지능과 탐색
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문제 해결을 위한 탐색 과정 설계
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탐색을 통해 문제를 효과적으로 해결
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- 문제를 해결하기 위한 탐색 알고리즘을 선택, 실행
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지식의 표현과 추론
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데이터, 정보, 지식
데이터: 관찰이나 실험, 조사로 얻은 사실이나 자료를 의미, 가공하기 전의 상태
지식: 정보를 일반화하고 체계화한 것, 비 올 확률이 80% 이상이면 우산을 소지하고 다니는 것
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지식 표현
규칙, 논리, 의미망, 프레임 등이 지식을 나타내는 방법이다.
규칙: 만약 <A>라면, <B>이다. 또는 <A>하면, <B>하다.
If <A> THEN <B>로 나타낼 수 있다. <A>는 주어진 정보나 사실에 대응할 조건 <B>는 판단이나 행동인 결론이다. A가 참이면 B가 수행하는 형태 -> 생성 규칙
인과 관계: 밤새가 공부하면, 다음날 피곤하다.
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의미망: 지식, 기억, 노드, 호를 이용하여 네트워크 구조로 표현 한 것 객체, 개념, 사건 등을 표현 호는 관계를 화살표로 표현 has-a(~이 있다), is-a(~이다), do(~을 한다)
동물과 감각 기관이 has-a, 포유류는 동물이다 is-a
추론
연역 추론: 일반적인 전제, 새로운 결론을 논리적으로 도출
귀납 추론: 구체적인 사례, 일반적인 결론, 이미 알고 있는 사실로부터 모르고 있던 사실을 유추해 내는 것
추론의 오류: 전제 조건을 생략, 잘못 설정했을 때 발생, 귀납 추론에서 표본이 전체를 대표할 수 있는 표본이 아닌 경우나 전체에 대한 표본의 해석이 잘못되는 경우
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프레임
여러 개의 슬롯으로 구성, 슬롯 이름과 슬롯 값으로 구성된다.
- 장점: 관련된 지식을 한군데 모을 수 있다는 것과 표현력이 우수하다
- 단점: 대한 표준이 없고 지식을 생성하는 것이 매우 힘들다
맹목적 탐색과 정보 이용 탐색
맹목적 탐색
- 알고리즘이 간단
- 답이 있다면 반드시 답을 찾을 수 있다.
- 모든 상태
vs
정보 이용 탐색
- 경험이나 지식을 탐색에 적용
- 시간과 공간을 절약
- 일부 공간만 탐색하기 때문에 답을 찾지 못할 수고 있고, 항상 최단 경로로 목표 노드에 도달할 수 없다.
최상 우선 탐색
- 현재 상태에서 유리한 선택을 하여 탐색 범위를 좁힘
- 함숫값이 더 크면 선택할 수 없음
A* 탐색 알고리즘
- 최상우선탐색을 개선
- 남은 탐색 거리에 초기 상태에서 현재 상태 -> 타색 비용을 더 줄일 수 있음
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깊이 우선 탐색
- 자식 노드
- 자식 노드가 두 개 이상일 경우 왼쪽 노드를 먼저 방문
- 단말 노드 도착 -> 목표 노드를 찾지 못했다면 분기점으로 되돌아가 다시 탐색
- 장점: 목표 노드가 수직 방향으로 깊이 있다면 문제를 빨리 해결할 수 있고, 저장 공간도 비교적 적게 든다.
- 단점: 목표 노드가 없는 경로에 깊이 빠져 버리면 방문 경로가 최단 경로임을 보장할 수 없다.
너비 우선 탐색
- 형제 노드
- 장점: 깊이가 얕고 넓은 경우 목표 노드를 빨리 찾을 수 있다 목표 노드를 찾을 떄까지 모든 상태 공간을 탐색하여 찾을 수 있고, 최단 경로를 알 수 있다.
- 단점: 노드 수가 많아지거나 목표 녿가 수직 방향으로 깊은 곳에 있다면 탐색 시간이 오래 걸리고, 지나치게 넓어진다.
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